B族维生素的生化代谢过程
不同种类的维生素补充剂对人体具有不同的功效。常见维生素补充剂的功效:
- 维生素A:维生素A有助于维护视力、皮肤和黏膜的健康。它也可以帮助免疫系统正常运作。
- 维生素B复合物:维生素B复合物由多种B族维生素组成,包括维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B5、维生素B6、维生素B7、维生素B9和维生素B12。维生素B复合物对心脏、神经系统和消化系统健康都有好处,同时还能提供能量和维持身体代谢的正常运作。
- 维生素C:维生素C有助于身体的免疫系统正常运作,也有助于胶原蛋白的形成,有助于伤口愈合,还能帮助人体吸收铁。
- 维生素D:维生素D有助于人体吸收和利用钙和磷,有助于骨骼健康。
- 维生素E:维生素E是一种抗氧化剂,有助于维护健康的皮肤、眼睛和免疫系统。
- 维生素K:维生素K有助于血液凝固和骨骼健康
B族维生素是一类包括多种水溶性维生素的营养物质,主要包括维生素B1(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸)、维生素B5(泛酸)、维生素B6(吡哆醇)、维生素B7(生物素)、维生素B9(叶酸)和维生素B12(氰钴胺)。
B族维生素在人体代谢过程中发挥重要作用,可以协助体内酶的催化作用,帮助细胞产生能量和合成DNA和RNA等生命必需物质,维护神经系统健康,同时还可以促进肠道健康和维持皮肤、头发和指甲的健康。
由于B族维生素是水溶性的,不像脂溶性维生素A、D、E和K一样可以在脂肪中储存,因此每天都需要从食物中获取足够的B族维生素。常见的含有B族维生素的食物包括全麦面包、肉类、鱼类、蛋类、奶制品、坚果、蔬菜和水果等。
如果日常饮食中无法获得足够的B族维生素,可以通过补充剂来补充,但在补充之前最好先咨询注册执业营养师CPN。
具体来说:
维生素B1,也称硫胺素或硫辛酸,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B1主要在小肠上段吸收。在胃酸的作用下,食物中的硫辛酸变为游离的硫辛酸,并在小肠上段由钠依赖性的维生素B1转运体(THTR-1)转运入细胞内。
- 转运:维生素B1在肠细胞内与ATP结合成为辅酶硫辛酸(TPP)。
- 代谢:TPP是维生素B1最重要的代谢产物。TPP参与多种酶促反应,包括糖代谢、氨基酸代谢和神经递质合成等。在糖代谢中,TPP参与氧化解羧酸酶和转醛酶的反应,促进葡萄糖的氧化代谢。在神经递质合成中,TPP促进神经递质乙酰胆碱的合成。
- 储存:维生素B1的储存量很少,通常只有几毫克。在体内,维生素B1主要储存在肝脏、肾脏、心肌和胰腺中。
- 排泄:维生素B1主要通过尿液排出体外。体内剩余的维生素B1会通过肝脏代谢为无活性的代谢产物,然后通过胆汁排出体外。
维生素B1的生化代谢过程非常复杂,其中TPP作为维生素B1最重要的代谢产物,在体内的功能非常重要。缺乏维生素B1会导致脚气病等疾病。
维生素B2(核黄素)是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B2主要在小肠上段吸收。在胃酸和胃蛋白酶的作用下,食物中的维生素B2变成游离的维生素B2,并在小肠上段由钠依赖性的载体(E3维生素B2转运蛋白)转运入细胞内。
- 转运:维生素B2在细胞内与ATP结合成为辅酶FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)和FMN(黄素单核苷酸)。这些辅酶是维生素B2最重要的代谢产物。
- 代谢:FAD和FMN参与多种酶促反应,包括氧化还原反应、能量代谢、脂质代谢和氨基酸代谢等。例如,FAD和FMN在细胞呼吸中作为辅酶参与氧化磷酸化反应,促进ATP的合成;在脂质代谢中,FAD参与脂肪酸氧化代谢,促进脂肪酸的利用。
- 储存:维生素B2的储存量相对较多,主要储存在肝脏、肾脏、心肌、脾脏和肌肉中。
- 排泄:维生素B2主要通过尿液排出体外。在体内,维生素B2也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过胆汁排出体外。
维生素B2的生化代谢过程也非常复杂,其中FAD和FMN作为维生素B2最重要的代谢产物,在体内的功能非常重要。缺乏维生素B2会导致口角炎、角膜溃疡、皮肤病等疾病。
维生素B3,也称为烟酸或尼克酸,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B3主要在小肠上段吸收。在胃酸和胃蛋白酶的作用下,食物中的维生素B3被释放出来,然后在小肠壁上的载体(Na+-依赖性运输体和H+-依赖性运输体)的帮助下进入肠细胞。
- 转运:维生素B3在细胞内转化为辅酶NAD和NADP。辅酶NAD和NADP是体内多种氧化还原酶的辅助因子,参与许多重要的生化反应。
- 代谢:NAD和NADP参
与多种酶促反应,参与能量代谢、脂质代谢、蛋白质代谢等过程。例如,在体内,NAD参与三羧酸循环、糖异生、脂肪酸合成、ATP合成等生化反应。NADP参与抗氧化反应,调节细胞氧化还原平衡,维持细胞健康。
- 储存:维生素B3的储存量相对较少,主要储存在肝脏、心脏、肾脏和肌肉中。
- 排泄:维生素B3主要通过尿液排出体外。在体内,维生素B3也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过尿液和粪便排出体外。
维生素B3的生化代谢过程非常复杂,其中NAD和NADP作为维生素B3最重要的代谢产物,在体内的功能非常重要。缺乏维生素B3会导致皮肤炎、舌炎、消化不良、神经炎等疾病。
维生素B5,也称泛酸,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B5主要在小肠上段吸收。在胃酸和胃蛋白酶的作用下,食物中的维生素B5被释放出来,然后在小肠壁上的载体(Na+-依赖性运输体和H+-依赖性运输体)的帮助下进入肠细胞。
- 转运:维生素B5被转运到肝脏,然后进入细胞内转化为辅酶A(CoA)。辅酶A是体内多种代谢反应的重要辅助因子,参与能量代谢、脂肪酸合成、乳酸代谢、胆固醇代谢、酮体合成等重要生化反应。
- 代谢:辅酶A作为多种酶的底物参与代谢反应,例如:三羧酸循环、糖异生、脂肪酸合成、胆固醇代谢、酮体合成等。
- 储存:维生素B5在体内的储存量相对较少,主要储存在肝脏、肾脏、心肌和肌肉中。
- 排泄:维生素B5主要通过尿液排出体外。在体内,维生素B5也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过尿液和粪便排出体外。
维生素B5的生化代谢过程非常复杂,辅酶A作为维生素B5最重要的代谢产物,在体内的功能非常重要。缺乏维生素B5会导致皮肤炎、肌无力、恶心、厌食、消化不良等症状。
维生素B6,也称为吡哆醇,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B6主要在小肠上段吸收。在胃酸和胃蛋白酶的作用下,食物中的维生素B6被释放出来,然后在小肠壁上的载体(Na+-依赖性运输体和H+-依赖性运输体)的帮助下进入肠细胞。
- 转运:维生素B6在肠细胞内转化为磷酸吡哆醇(PLP),然后通过肠细胞的基底侧转运到血液中。PLP是维生素B6最重要的代谢产物,是人体内多种代谢反应的重要辅助因子。
- 代谢:PLP作为多种酶的底物参与代谢反应,例如:氨基酸代谢、糖异生、神经递质合成等。PLP在人体内的主要代谢途径是通过酶的催化作用将PLP转化为5′-磷酸吡哆醛(PMP)和3-磷酸吡哆醇(PYRIDOX)。
- 储存:维生素B6在体内的储存量相对较少,主要储存在肝脏、肾脏、心肌和肌肉中。
- 排泄:维生素B6主要通过尿液排出体外。在体内,维生素B6也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过尿液和粪便排出体外。
维生素B6在体内的生化代谢过程非常复杂,PLP作为维生素B6最重要的代谢产物,在体内的功能非常重要。缺乏维生素B6会导致贫血、皮肤炎、舌炎、神经系统症状等症状。
维生素B7,也称为生物素,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B7主要在小肠上段吸收。生物素存在于食物中的形式为生物素-胜肽复合物,需要在胃酸和胃蛋白酶的作用下被释放出来,然后在小肠壁上的载体的帮助下进入肠细胞。
- 转运:维生素B7在肠细胞内与蛋白质结合形成生物素载体蛋白(biotinyl-protein),然后通过肠细胞的基底侧转运到血液中。
- 代谢:生物素通过蛋白质水解酶(biotinidase)的作用被释放出来,然后作为辅酶参与多种酶催化的羧化反应。在羧化反应中,生物素转移羧基(COOH)到底物上,从而参与糖类、脂类和氨基酸代谢等多种生物过程。
- 储存:维生素B7在体内的储存量相对较少,主要储存在肝脏、肾脏和肌肉中。
- 排泄:维生素B7主要通过尿液排出体外。在体内,维生素B7也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过尿液和粪便排出体外。
维生素B7在体内的生化代谢过程非常重要,它是多种羧化反应的辅酶。缺乏维生素B7会导致皮肤炎、舌炎、脱发、神经系统症状等症状。维生素B7的缺乏较为罕见,一般情况下可以通过正常的饮食获取足够的维生素B7。
维生素B9,也称为叶酸,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B9主要在小肠上段吸收。叶酸一般存在于食物中的多种形式,如聚谷氨酸盐和多种叶酸多聚体等,需要在胃酸和胃蛋白酶的作用下被释放出来,然后在小肠壁上的叶酸受体的帮助下进入肠细胞。
- 转运:维生素B9在肠细胞内与葡萄糖结合,形成葡萄糖叶酸(glutamyl folate)或甲基叶酸(methyl folate),然后通过肠细胞的基底侧转运到血液中。
- 代谢:在肝脏中,葡萄糖叶酸和甲基叶酸被进一步代谢成五甲基四氢叶酸和二甲基叶酸,然后再被代谢成四氢叶酸和二氢叶酸等形式。这些代谢产物可以转化为活性的三氢叶酸,从而参与核酸和氨基酸的合成过程。
- 储存:维生素B9在体内的储存量较少,主要储存在肝脏、肌肉和脾脏中。
- 排泄:维生素B9主要通过胆汁和粪便排出体外。在体内,维生素B9也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过尿液排出体外。
维生素B9在体内的生化代谢过程非常重要,它是DNA和RNA合成的重要物质,对胎儿的神经管发育也非常重要。缺乏维生素B9会导致巨幼红细胞贫血、神经系统症状等症状。维生素B9的缺乏相对常见,一般情况下可以通过正常的饮食或口服叶酸补充剂获取足够的维生素B9。
维生素B12,也称为腺苷钴胺素,是一种水溶性维生素,它在人体内的生化代谢过程如下:
- 吸收:维生素B12主要在小肠下段和回肠吸收。在胃中,维生素B12需要结合一种叫做胃蛋白酶的消化酶来释放出来,然后与一种叫做内因子的蛋白质结合,形成复合物。这个复合物在小肠下段和回肠上段的受体中被吸收。
- 转运:维生素B12在肠细胞内与另一种蛋白质结合,形成转钴胺素(transcobalamin),然后通过肠细胞的基底侧转运到血液中。
- 代谢:在肝脏中,转钴胺素被代谢成其他形式的维生素B12,如腺苷钴胺素和甲基钴胺素等。这些代谢产物可以转化为活性的腺苷三钴胺素,从而参与核酸和氨基酸的合成过程。
- 储存:维生素B12在体内的储存量较多,主要储存在肝脏中。
- 排泄:维生素B12主要通过胆汁和粪便排出体外。在体内,维生素B12也会被代谢成无活性的代谢产物,然后通过尿液排出体外。
维生素B12在体内的生化代谢过程非常重要,它参与DNA和RNA的合成,维持神经系统的正常功能,促进红细胞的生成等等。缺乏维生素B12会导致巨幼红细胞贫血、神经系统症状等症状。维生素B12的缺乏比较少见,但是一些人群,如素食主义者、老年人等容易出现维生素B12缺乏,需要通过口服补充剂或注射补充来获得足够的维生素B12。
(资料来源:ChatGPT, 编辑:Maggie 2023年2月21日于多伦多)